طراحی کنترل کننده های محلی و مرکزی سیستم HVDC

در این مقاله, ابتدا مدار تولید پالسهای آتش طراحی شده در سیستم HVDC ارائه می گردد. پس از آن, نحوه طراحی کنترل کننده های محلی سیستم HVDC شرح داده می شود. کنترل کننده های محلی این سیستم به صورت دو کنترل کننده جریان ولتاژ در یکسو کننده و دو کنترل کننده زاویه خاموشی و جریان در اینورتر می باشند. در این سیستم در هر لحظه تنها دو کنترل کننده محلی فعال است, به طور خلاصه کنترل کننده های عنوان شده فوق تحت شرایط زیر فعال می باشند:
در شرایط عادی سیستم HVDC, یا زمانیکه اتصال کوتاه و یا نشت جریانی در مدار رخ دهد, کنترل جریان در یکسو کننده و کنترل زاویه خاموشی در اینورمتر صورت می گیرد. در صورت بروز اغتشاشات ولتاژ بدون آنکه مدار دچار اتصال کوتاه و یا نشت جریانی شده باشد, حالت کنترل تغییر خواهد کرد و به طور اتوماتیک کنترل ولتاژ در یکسو کننده و کنترل جریان در اینورمتر انجام می شود. به منظور نیل به هدف فوق, ابتدا روش طراحی متداول در کاربردهای صنعتی ارائه می شود و در این راستا طراحی بر مبنای مدل خطی شده سیستم صورت می گیرد. برای این منظور سیستم HVDC حول نقطه کار خود خطی می گردد و با فرض ثابت بودن پارامترهای یک مبدل, کنترل کننده های مبدل دیگر طراحی می شوند. شبیه سازی انجام گرفته در این راستا بیانگر آن است که به کمک این کنترل کننده ها, پایداری سیستم و سرعت پاسخ سیستم افزایش می یابد. روش کنترل فوق الذکر وابستگی شدیدی به نقطه کار سیستم دارد و در صورت بروز تغییرات در سیستم دچار نامعینی و ناپایداری خواهد شد. از همین رو در ا دامه این مقاله طراحی کنترل کننده های آن به صورت مقاوم و از طریق تکنیک QFT صورت می گیرد و به این طریق سیستم پایداری خوبی در برابر نامعینی ها و اغتشاشات از خود نشان می دهد. در ادامه به منظور بهینه نمودن عملکرد پارامترهای سیستم در حالت ماندگار, سیستم حاصل به همراه کنترل کننده های محلی طراحی شد برای این منظور, یک کنترل کننده مرکزی به عنوان سرپرست براساس روش جایابی قطبها طراحی می شود.